华科大王春栋/罗为团队ABO3型钙钛矿氧化物能源转化综述登《ChemicalReviews》

华中科技大学王春栋/罗为教授团队在国际顶级期刊《Chemical Reviews》发表关于ABO3型钙钛矿氧化物能源转化应用的综述文章。该综述系统总结了ABO3型钙钛矿氧化物的合成方法、最新研究进展及其在电催化（OER、ORR、HER、NRR、CO2RR）、光催化（水分解、CO2转化、污染物降解、固氮）和固体氧化物燃料电池等领域的应用机理。文章深入探讨了A位和B位阳离子调控对催化性能的影响，并展望了该领域未来的发展方向和挑战，为钙钛矿氧化物在能源转化和环境修复领域的应用提供了重要的理论指导和参考。 该研究成果标志着团队在电催化领域持续探索和积累取得重大突破。

华中科技大学王春栋教授/罗为教授团队在《Chemical Reviews》(IF=51.4)发表钙钛矿氧化物能源转化应用综述

2025年3月12日，国际顶级期刊《Chemical Reviews》(影响因子51.4)在线发表了华中科技大学王春栋教授/罗为教授团队关于钙钛矿型ABO3氧化物在能源转化领域的最新综述文章“Perovskite Type ABO3 Oxides in Photocatalysis, Electrocatalysis, and Solid Oxide Fuel Cells: State of the Art and Future Prospects”。该研究成果以华中科技大学集成电路学院/武汉光电国家研究中心为第一完成单位，王春栋教授、罗为教授和澳大利亚科廷大学邵宗平教授为共同通讯作者，原博后Muhammad Humayun博士（现沙特阿拉伯利雅得苏丹王子大学助理教授）为第一作者。

图1. ABO3型钙钛矿A位和B位替位式掺杂/取代元素调控策略及其在电催化、光催化和燃料电池中的应用（左）；钙钛矿氧化物催化性能提升策略（右）。

光催化和电催化技术是应对能源和环境问题的关键。钙钛矿型ABO3氧化物因其结构灵活、催化活性高而备受关注。该综述系统总结了ABO3氧化物的合成方法及最新研究进展，详细阐述了其在电催化析氧反应(OER)、氧还原反应(ORR)、析氢反应(HER)、氮还原反应(NRR)、二氧化碳还原反应(CO2RR)和金属-空气电池中的作用机理，并涵盖了光催化分解水、CO2转化、污染物降解和固氮等方面，以及其在固体氧化物燃料电池(SOFC)中的应用。文章最后展望了该领域未来的发展方向和挑战。

ABO3钙钛矿氧化物最早发现于1839年，其独特的晶体结构、高化学和热稳定性以及可调控的结构使其成为理想的催化材料。通过调节A位和B位阳离子，可以改变其组成和晶格结构，从而调控其电子特性和催化性能。

图2. (a) 钙钛矿氧化物晶胞(ABX3)示意图；(b) 通过角共享八面体连接的钙钛矿氧化物晶体结构；(c) 理想ABO3钙钛矿晶体结构的倾斜现象及晶体结构变化；(d) 用于设计和合成钙钛矿型ABO3氧化物的元素周期表。

该综述全面回顾了钙钛矿型ABO3氧化物在能源转换和环境修复领域的合成、优化及最新进展。文章指出，催化剂的本征特性和工作条件对其催化性能至关重要，并强调了本体成分控制、电子结构优化、表面改性等关键因素。

本综述是王春栋教授团队在能源转化应用方面的重要研究成果，体现了该团队在电催化领域持续的探索和积累。近年来，该团队在能源转化研究方面取得了一系列系统性成果，相关研究成果已发表在Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.、ACS Nano、ACS Catalysis、Chem Catalysis、Coord. Chem. Rev.、Sci. Bull.、Research和J. Am. Chem. Soc.等国际知名期刊上。

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